JP5429267B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの雪上操縦安定性能を向上できる空気入りタイヤに関する。

スタッドレスタイヤでは、ブロックの踏面に多数のサイプを配置することにより、氷表面の水膜除去作用を生じさせて、タイヤの氷上制動性能を向上させている。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１、２に記載される技術が知られている。

特開２０１０−６４６９９号公報 特許第３１８０１６０号公報

一方で、空気入りタイヤでは、タイヤの雪上操縦安定性能を向上させるべき課題もある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤの雪上操縦安定性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝と、複数の前記周方向主溝および複数の前記ラグ溝に区画されて成るブロックとを備える空気入りタイヤであって、前記ブロックが、タイヤ幅方向にそれぞれ延在すると共にタイヤ周方向に所定間隔で配置される第一サイプおよび第二サイプを備え、前記第一サイプおよび前記第二サイプが、前記ブロックの平面視にて直線形状を有する第一サイプ部と、前記ブロックの平面視にてジグザグ形状を有すると共に前記第一サイプ部に接続する第二サイプ部とをそれぞれ備え、前記第一サイプ部が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有すると共に相互に対向する一対のサイプ壁面と、一方の前記サイプ壁面に配置される凸部と、他方の前記サイプ壁面に配置されて前記凸部と噛み合う凹部とを備え、且つ、前記第一サイプの前記第一サイプ部が、前記ブロックを区画する左右の周方向主溝のうちの一方の前記周方向主溝に開口すると共に、前記第二サイプの前記第一サイプ部が他方の前記周方向主溝に開口することを特徴とする。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、タイヤ接地時にて、凸部および凹部を有する第一サイプ部が倒れ込み易く、浅底の第三サイプ部が倒れ込み難い。このとき、第一サイプ部および第三サイプ部が、ブロックの左右の縁部にタイヤ周方向に向かって交互に配置されるので、氷上路における水膜除去作用が向上する。これにより、排水性が向上して、タイヤの氷雪性能が向上する利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図３は、図１に記載した空気入りタイヤのブロックを示す平面図である。 図４は、図３に記載したブロックのサイプを示すＩ−Ｉ視断面図である。 図５は、図３に記載したブロックのサイプを示すＩＩ−ＩＩ視断面図である。 図６は、図４に記載したサイプを示すＩＩＩ−ＩＩＩ視断面図である。 図７は、図４に記載したサイプを示すＩＶ−ＩＶ視断面図である。 図８は、図１に記載した空気入りタイヤの作用を示す説明図である。 図９は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１０は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１１は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１２は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１３は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１５は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１７は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。 図１９は、従来例の空気入りタイヤを示す説明図である。 図２０は、比較例１の空気入りタイヤを示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤ１を示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、空気入りタイヤ１の一例として、乗用車用スタッドレスタイヤを示している。なお、符号ＣＬは、タイヤ赤道面である。

この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のビードゴム１７、１７を備える（図１参照）。

一対のビードコア１１、１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。

カーカス層１３は、単層構造を有し、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で８５［deg］以上９５［deg］以下のカーカス角度（タイヤ周方向に対するカーカスコードの繊維方向の傾斜角）を有する。

ベルト層１４は、一対の交差ベルト１４１、１４２を積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト１４１、１４２は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上３０［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４１、１４２は、相互に異符号のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角）を有し、ベルトコードの繊維方向を相互に交差させて積層される（クロスプライ構造）。

トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のビードゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびビードフィラー１２、１２のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて、左右のビード部を構成する。

図２は、図１に記載した空気入りタイヤ１のトレッド面を示す平面図である。同図は、一般的なブロックパターンを示している。

この空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝２１と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝２２と、これらの周方向主溝２１およびラグ溝２２に区画されて成る複数のブロック３とをトレッド部に備える（図２参照）。

例えば、この実施の形態では、ストレート形状を有する３本の周方向主溝２１がタイヤ赤道面ＣＬを中心として左右対称に配置されている。また、複数のラグ溝２２が、タイヤ周方向に所定間隔で配置されて、周方向主溝２１に開口している。そして、これらの周方向主溝２１およびラグ溝２２により、４つのブロック列を有するブロックパターンが形成されている。

なお、周方向主溝とは、３．５［ｍｍ］以上の溝幅を有する周方向溝をいう。また、ラグ溝とは、２．０［ｍｍ］以上の溝幅を有する横溝をいう。なお、後述するサイプとは、陸部に形成された切り込みであり、１．０［ｍｍ］未満のサイプ幅を有する。

［ブロックのサイプ構造］
図３は、図１に記載した空気入りタイヤ１のブロック３を示す平面図である。図４および図５は、図３に記載したブロック３のサイプ４Ａを示すＩ−Ｉ視断面図（図４）およびＩＩ−ＩＩ視断面図（図５）である。図６および図７は、図４に記載したサイプ４Ａを示すＩＩＩ−ＩＩＩ視断面図（図６）およびＩＶ−ＩＶ視断面図（図７）である。これらの図において、図３は、単体のブロック３を示している。また、図４は、サイプ４Ａのサイプ壁面の平面視を示し、図５は、サイプ４Ｂのサイプ壁面の平面視を示している。また、図６は、サイプ４Ａの第一サイプ部４１の断面図を示し、図７は、サイプ４Ａの第二サイプ部４２の断面図を示している。

この空気入りタイヤ１では、１つのブロック３が、複数のサイプ４Ａ、４Ｂを有する（図３参照）。これらのサイプ４Ａ、４Ｂは、タイヤ幅方向にそれぞれ延在すると共に、タイヤ周方向に所定間隔で配置される。

例えば、図３の構成では、１つのブロック３が、５本のサイプ４Ａ、４Ｂをそれぞれ有している。また、これらのサイプ４Ａ、４Ｂが、オープンサイプであり、ブロック３をタイヤ幅方向に横断して、ブロック３を区画する左右の周方向主溝２１、２１にそれぞれ開口している。また、これらのサイプ４Ａ、４Ｂが、相互に並行かつタイヤ周方向に所定間隔をあけて配列されている。

また、各サイプ４Ａ、４Ｂは、第一サイプ部４１、第二サイプ部４２および第三サイプ部４３をそれぞれ有し、これらのサイプ部４１〜４３をこの順に接続して構成される（図３参照）。

第一サイプ部４１は、ブロック３の平面視にて直線形状を有し、ブロック３の縁部３１に配置されて周方向主溝２１に開口する。第二サイプ部４２は、ブロック３の平面視にてジグザグ形状を有し、ブロック３の中央部に配置される。第三サイプ部４３は、ブロック３の平面視にて、直線形状を有し、第一サイプ部４１が開口する周方向主溝２１に対して逆側にある周方向主溝２１に開口する。

また、第一サイプ部４１は、一対の第一サイプ壁面４１１、４１２と、凸部４１３および凹部４１４とを有する（図４および図５参照）。一対の第一サイプ壁面４１１、４１２は、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有し、相互に対向して配置される。また、凸部４１３および凹部４１４は、対向する第一サイプ壁面４１１、４１２にそれぞれ配置されて相互に噛み合う。

例えば、図４の構成では、１つの第一サイプ部４１が、一対の第一サイプ壁面４１１、４１２と、２組の凸部４１３および凹部４１４とを有している。また、サイプ壁面の平面視にて、第一サイプ壁面４１１（４１２）が平面形状を有し、この第一サイプ壁面４１１（４１２）上に、１組目の凹部４１４（凸部４１３）と２組目の凸部４１３（凹部４１４）とがサイプ深さ方向に並べられて配置されている。したがって、ブロック踏面側とサイプ底側との双方に、凸部４１３および凹部４１４がそれぞれ配置されている。

また、図６に示すように、サイプ長さ方向に垂直な断面視では、サイプ４Ａがブロック３の踏面からタイヤ径方向に延在している。また、一対の第一サイプ壁面４１１、４１２が、平面形状を有し、ブロック３の踏面に対して垂直に延在している。また、凸部４１３および凹部４１４が、これらの第一サイプ壁面４１１、４１２にそれぞれ配置されている。このとき、一方の第一サイプ壁面４１１に凸部４１３が形成され、他方の第一サイプ壁面４１２であって凸部４１３に対向する位置に、凹部４１４が形成されている。また、上記のように、２組の凸部４１３および凹部４１４がサイプ深さ方向に並べられて配置されている。

また、図７に示すように、第二サイプ部４２は、一対の第二サイプ壁面４２１、４２２を有する。これらの第二サイプ壁面４２１、４２２は、サイプ長さ方向に垂直な断面視にてサイプ幅方向に屈曲した形状を有し、相互に対向して噛み合う。なお、このような立体的なサイプ壁面を有するサイプ部分を、三次元形状（立体形状）と呼ぶ。

例えば、図３および図６の構成では、第二サイプ部４２が、トレッド部の平面視にて、タイヤ周方向に振幅を有しつつタイヤ幅方向に延在するジグザグ形状を有し（図３参照）、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて、サイプ幅方向に振幅を有しつつサイプ深さ方向に延在するジグザグ形状を有している（図６参照）。また、対向する第二サイプ壁面４２１、４２２が同一方向に屈曲することにより、相互に噛み合う形状を有している。また、第二サイプ部４２が、サイプ長さ方向に向かうに連れて第二サイプ壁面４２１、４２２の傾斜角度を変化させることにより、立体的な壁面形状が形成されている。

また、第三サイプ部４３は、一対の第三サイプ壁面４３１、４３２を有する（図４および図５参照）。一対の第三サイプ壁面４３１、４３２は、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有し、相互に対向して配置される。また、第三サイプ部４３は、第一サイプ部４１に対して浅底構造を有する。具体的には、第一サイプ部４１のサイプ深さＤ１と、第三サイプ部４３のサイプ深さＤ２とが、Ｄ２／Ｄ１≦０．５の関係を有する。なお、このような平面的なサイプ壁面を有するサイプ部分を、二次元サイプ部（平面サイプ部）と呼ぶ。

また、各サイプ４Ａ、４Ｂは、第一サイプ４Ａと、第二サイプ４Ｂとに分類される。

図３〜図５に示すように、第一サイプ４Ａと第二サイプ４Ｂとは、同一構造を有するが、１つのブロック３に対して相互に対称に配置される点で相異する。具体的には、第一サイプ４Ａの第一サイプ部４１が、ブロック３を区画する左右の周方向主溝２１のうちの一方の周方向主溝２１に開口し、第二サイプ４Ｂの第二サイプ部４２が他方の周方向主溝２１に開口する。このため、第一サイプ４Ａの凸部４１３および凹部４１４と、第二サイプ４Ｂの凸部４１３および凹部４１４とが、ブロック３内の相互に異なる側の縁部３１、３１にそれぞれ配置される。

例えば、図３の構成では、ブロック３が合計５本のサイプ４Ａ、４Ｂを有し、第一サイプ４Ａと第二サイプ４Ｂとがタイヤ周方向に交互に配置されている。このため、凸部４１３および凹部４１４を有する第一サイプ部４１が、ブロック３の左右の縁部３１、３１にタイヤ周方向に向かって交互に配置されている。同時に、浅底の第三サイプ部４３が、ブロック３の左右の縁部３１、３１にタイヤ周方向に向かって交互に配置されている。

図８は、図１に記載した空気入りタイヤ１の作用を示す説明図である。同図は、タイヤ接地時におけるブロック３の各サイプ４Ａ、４Ｂの様子を示している。

この空気入りタイヤ１では、ブロック３が複数のサイプ４Ａ、４Ｂを有することにより、ブロック３のエッジ成分が増加して、タイヤの氷上性能およびスノー性能が向上する。また、タイヤ転動時にてブロック３に接地圧が作用すると、各サイプ４Ａ、４Ｂが塞がって、第一サイプ部４１の凸部４１３および凹部４１４と第二サイプ部４２の第二サイプ壁面４２１、４２２とがそれぞれ噛み合う（図示省略）。これにより、ブロック３の倒れ込みが抑制されるので、ブロック３の剛性が確保されて、タイヤの操縦安定性能が向上する。

また、タイヤ接地時には、凸部４１３および凹部４１４を有する第一サイプ部４１が倒れ込み易く、浅底の第三サイプ部４３が倒れ込み難い（図８参照）。このとき、第一サイプ部４１および第三サイプ部４３が、ブロック３の左右の縁部３１、３１にタイヤ周方向に向かって交互に配置されるので、氷上路における水膜除去作用（ブロック踏面の水膜を除去する作用）が向上する。これにより、排水性が向上して、タイヤの氷雪性能（雪上操縦安定性能および氷上制動性能）が向上する。

なお、図３の構成では、第一サイプ４Ａと第二サイプ４Ｂとがタイヤ周方向に交互に配置されている。しかし、これに限らず、複数の第一サイプ４Ａ（あるいは複数の第二サイプ４Ｂ）が、隣り合って配置されても良い。このとき、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂが、隣り合う４つのサイプに少なくとも１つずつ含まれることが好ましい。したがって、第一サイプ４Ａ（あるいは第二サイプ４Ｂ）が隣り合って配置される本数は、２本または３本である。

また、このとき、１つのブロック３における第一サイプ４Ａの本数ＮＡと第二サイプ４Ｂの本数ＮＢとが、０．２５≦ＮＡ／ＮＢ≦０．７５の関係を有することが好ましい。これにより、ブロック３の左右の縁部３１、３１における第一サイプ部４１（凸部４１３および凹部４１４を有するサイプ部）の配置数がバランスする。

また、図３の構成では、１つのブロック３に配置されたすべてのサイプが、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂから構成されている。しかし、これに限らず、ブロック３内に、他のサイプが配置されても良い（図示省略）。例えば、図３の構成において、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂのうちの一部のサイプが、他のサイプに置換された構成が想定される。このとき、１つのブロック３におけるサイプの総本数の５０［％］以上１００［％］以下（より好ましくは、８０［％］以上１００［％］以下）のサイプが、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂから構成されることが好ましい。

また、図３の構成では、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂの配置間隔Ｐ（図３参照）と、ブロック３の高さＨｂ（図示省略）とが、０．３≦Ｐ／Ｈｂ≦１．０の関係を有することが好ましく、０．５≦Ｐ／Ｈｂ≦０．８の関係を有することがより好ましい。なお、ブロック３の高さＨｂとは、ブロック３を区画する左右の周方向主溝２１、２１の最大溝深さをいう。

［第一サイプ部の変形例］
図９〜図１２は、図１に記載した空気入りタイヤ１の変形例を示す説明図である。これらの図は、第一サイプ部４１の変形例を示している。

図４〜図６の構成では、第一サイプ部４１が２組の凸部４１３および凹部４１４を有し、これらの凸部４１３および凹部４１４が第一サイプ壁面４１１、４１２上にてサイプ深さ方向に並べて配置されている。このとき、一方の第一サイプ壁面４１１に凸部４１３および凹部４１４が１つずつ配置され、他方の第一サイプ壁面４１２に、これらに対応する凹部４１４および凸部４１３が１つずつ配置されている。すなわち、第一サイプ部４１の一方の第一サイプ壁面４１１が、凸部４１３および凹部４１４を少なくとも一つずつ有する。

しかし、これに限らず、図９に示すように、一方の第一サイプ壁面４１２に２つの凸部４１３、４１３が配置され、他方の第一サイプ壁面４１１に２つの凹部４１４、４１４が配置されても良い。すなわち、凸部４１３のみ（凹部４１４のみ）が一方の第一サイプ壁面４１１に偏って配置されても良い。

また、図６および図９の構成では、ブロック踏面側の凸部４１３の高さＨと、サイプ底側の凸部４１３の高さＨとが同一に設定されている。しかし、これに限らず、図１０に示すように、ブロック踏面側の凸部４１３の高さＨ１がサイプ底側の凸部４１３の高さＨ２よりも大きく設定されても良い（Ｈ１＞Ｈ２）。かかる構成では、ブロック踏面側にて凸部４１３および凹部４１４の噛み合い作用が大きく得られる。これにより、倒れ込み易い踏面側におけるブロック剛性を、効果的に補強できる。

なお、凸部４１３の高さＨ（Ｈ１、Ｈ２）は、０．５［ｍｍ］≦Ｈ≦３．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。また、図４の構成において、第一サイプ部４１の凸部４１３の径Ｒは、１［ｍｍ］≦Ｒ≦４［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。これらにより、凸部４１３および凹部４１４が適正に噛み合うので、タイヤの氷上制動性能が向上する。

また、図４〜図６の構成では、第一サイプ部４１の凸部４１３が半球形状を有している。また、凹部４１４が、この凸部４１３に合致する半球形状を有している。しかし、これに限らず、凸部４１３が半楕円球形状あるいは円錐台形状を有しても良い（図示省略）。また、図１１および図１２に示すように、凸部４１３が半球、半楕円球あるいは円錐台を突出側の頂部とし、円柱を底部とした形状を有しても良い。

また、図３〜図５の構成では、第一サイプ部４１が二次元サイプであり、平面形状の第一サイプ壁面４１１、４１２を有している。かかる構成では、サイプ成形金型の端部形状の加工が容易となる点で、好ましい。しかし、これに限らず、第一サイプ部４１が、屈曲面あるいは湾曲面から構成されても良い（図示省略）。

また、図３〜図５の構成では、第一サイプ部４１が、サイプ深さ方向に配列された２組の凸部４１３および凹部４１４を有している。したがって、凸部４１３および凹部４１４が、サイプ深さ方向に２段構造で配置されている。しかし、これに限らず、第一サイプ部４１が、単一組の凸部４１３および凹部４１４のみを有しても良いし、３組以上の凸部４１３および凹部４１４を有しても良い。

また、第一サイプ部４１が複数組の凸部４１３および凹部４１４を有する構成では、ブロック３の踏面から凸部４１３の重心点までの距離の平均値Ｄｄと、第一サイプ部４１のサイプ深さＤ１とが、０．５≦Ｄｄ／Ｄ１の関係を有することが好ましい。なお、凸部４１３の重心点は、第一サイプ部４１の第一サイプ壁面４１１の平面視にて測定される。また、Ｄｄ／Ｄ１の下限は、サイプ深さと凸部４１３の径Ｒとにより制約を受ける。

また、図３の構成において、第一サイプ部４１のタイヤ幅方向の長さＬが、１［ｍｍ］≦Ｌ≦５［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。これにより、サイプ成形金型の端部形状の加工が容易となる。なお、この長さＬにより、第一サイプ部４１の設置範囲が規定される。

また、図４の構成において、第一サイプ部４１のサイプ面積Ｓａと、この第一サイプ部４１における凸部４１３および凹部４１４の配置面積の総和Ｓｐとが、０．２≦Ｓｐ／Ｓａ≦０．７の関係を有することが好ましい。すなわち、凸部４１３および凹部４１４は、第一サイプ部４１の全面ではなく、平面的な第一サイプ壁面４１１（４１２）を残しつつ部分的に配置される。これにより、凸部４１３および凹部４１４の機能を確保しつつ、サイプ成形金型の端部形状の加工を容易化できる。なお、この比Ｓｐ／Ｓａにより、凸部４１３および凹部４１４の配置密度が規定される。また、第一サイプ部４１のサイプ面積Ｓａは、凸部４１３および凹部４１４を含めた第一サイプ部４１の全域の面積をいう。

［第二サイプ部の変形例］
図１３および図１４は、図１に記載した空気入りタイヤ１の変形例を示す説明図である。これらの図は、第二サイプ部４２の変形例を示している。

図３〜図５および図７の構成では、第二サイプ部４２が、三次元形状（サイプ長さ方向に垂直な断面視にてサイプ幅方向に屈曲した形状）の第二サイプ壁面４２１、４２２を有している。かかるサイプは、二次元形状を有するサイプと比較して、対向するサイプ壁面の噛合力が強いため、陸部の剛性を補強できる点で好ましい。しかし、これに限らず、第二サイプ部４２の第二サイプ壁面４２１、４２２が、ブロックの平面視にて、ジグザグ形状を有し（図３参照）、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有しても良い（図示省略）。

なお、第二サイプ部４２が、三次元形状の第二サイプ壁面４２１、４２２を有する構成として、例えば、図１３および図１４の構成が挙げられる。

図１３の構成では、第二サイプ壁面４２１、４２２が、三角錐と逆三角錐とをサイプ長さ方向に連結した構造を有する。言い換えると、第二サイプ壁面４２１、４２２が、トレッド面側のジグザグ形状と底部側のジグザグ形状とを互いにタイヤ幅方向にピッチをずらせ、該トレッド面側と底部側とのジグザグ形状の相互間で互いに対向し合う凹凸を有する。また、第二サイプ壁面４２１、４２２が、これらの凹凸において、タイヤ回転方向に見たときの凹凸で、トレッド面側の凸屈曲点と底部側の凹屈曲点との間、トレッド面側の凹屈曲点と底部側の凸屈曲点との間、トレッド面側の凸屈曲点と底部側の凸屈曲点とで互いに隣接し合う凸屈曲点同士の間をそれぞれ稜線で結ぶと共に、これら稜線間をタイヤ幅方向に順次平面で連結することにより形成される。また、一方の第二サイプ壁面４２１が、凸状の三角錐と逆三角錐とを交互にタイヤ幅方向に並べた凹凸面を有し、他方の第二サイプ壁面４２２が、凹状の三角錐と逆三角錐とを交互にタイヤ幅方向に並べた凹凸面を有する。そして、第二サイプ壁面４２１、４２２が、少なくとも第二サイプ部４２の両端最外側（第一サイプ部４１との接続部）に配置した凹凸面をブロック３の外側に向けている。なお、このような第二サイプ部４２として、例えば、特許第３８９４７４３号公報に記載される技術が挙げられる。

また、図１４の構成では、第二サイプ壁面４２１、４２２が、ブロック形状を有する複数の角柱をサイプ深さ方向に対して傾斜させつつサイプ深さ方向およびサイプ長さ方向に連結した構造を有する。言い換えると、第二サイプ壁面４２１、４２２が、トレッド面においてジグザグ形状を有する。また、第二サイプ壁面４２１、４２２が、ブロック３の内部ではタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部を有し、また、該屈曲部においてタイヤ径方向に振幅を持ったジグザグ形状を有する。また、第二サイプ壁面４２１、４２２が、タイヤ周方向の振幅を一定にする一方で、トレッド面の法線方向に対するタイヤ周方向への傾斜角度をトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で小さくし、屈曲部のタイヤ径方向の振幅をトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で大きくする。なお、このような第二サイプ部４２として、例えば、特許第４３１６４５２号公報に記載される技術が挙げられる。

［セミクローズドサイプへの適用例］
図１５〜図１７は、図１に記載した空気入りタイヤ１の変形例を示す説明図である。これらの図は、第一サイプ４Ｃおよび第二サイプ４Ｄが、セミクローズド構造を有する場合を示している。

図３の構成では、第一サイプ４Ｃおよび第二サイプ４Ｄが、オープン構造を有し、ブロック３をタイヤ幅方向に横断して左右の周方向主溝２１、２１に開口している。しかし、これに限らず、第一サイプ４Ｃおよび第二サイプ４Ｄがセミクローズド構造を有しても良い。このとき、第一サイプ４Ｃおよび第二サイプ４Ｄの開口側の端部が、第一サイプ部４１から構成される。

例えば、図１５〜図１７の構成では、第一サイプ４Ｃよび第二サイプ４Ｄが、第一サイプ部４１および第二サイプ部４２のみを接続して成り、第三サイプ部４３が、省略されている。したがって、第一サイプ４Ｃおよび第二サイプ４Ｄの一方の端部では、第一サイプ部４１がブロック３の縁部３１から周方向主溝２１に開口し、他方の端部では、第二サイプ部４２がブロック３内で終端している。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝２１と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝２２と、これらの周方向主溝２１およびラグ溝２２に区画されて成るブロック３とを備える（図２参照）。また、１つのブロック３が、タイヤ幅方向にそれぞれ延在すると共にタイヤ周方向に所定間隔で配置される第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂを備える（図３参照）。また、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂが、ブロック３の平面視にて直線形状を有する第一サイプ部４１と、ブロックの平面視にてジグザグ形状を有すると共に第一サイプ部４１に接続する第二サイプ部４２とをそれぞれ備える。また、第一サイプ部４１が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有すると共に相互に対向する一対のサイプ壁面４１１、４１２と、一方のサイプ壁面４１１に配置される凸部４１３と、他方のサイプ壁面４１２に配置されて凸部４１３と噛み合う凹部４１４とを備える（図４〜図７参照）。また、第一サイプ４Ａの第一サイプ部４１が、ブロック３を区画する左右の周方向主溝２１、２１のうちの一方の周方向主溝２１に開口すると共に、第二サイプ４Ｂの第一サイプ部４１が他方の周方向主溝２１に開口する（図３参照）。

かかる構成では、タイヤ接地時にて、凸部４１３および凹部４１４を有する第一サイプ部４１が倒れ込み易く、浅底の第三サイプ部４３が倒れ込み難い（図８参照）。このとき、第一サイプ部４１および第三サイプ部４３が、ブロック３の左右の縁部３１、３１にタイヤ周方向に向かって交互に配置されるので、氷上路における水膜除去作用が向上する。これにより、排水性が向上して、タイヤの氷雪性能（雪上操縦安定性能および氷上制動性能）が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂが、ブロック３の平面視にて直線形状を有すると共に第二サイプ部４２に接続する第三サイプ部４３をそれぞれ備える（図３参照）。また、第一サイプ部４１が、ブロック３を区画する左右の周方向主溝２１、２１のうちの一方の周方向主溝２１に開口すると共に、第三サイプ部４３が他方の周方向主溝２１に開口する。また、第一サイプ部４１のサイプ深さＤ１と、第三サイプ部４３のサイプ深さＤ２とが、Ｄ２／Ｄ１≦０．５の関係を有する（図４参照）。かかる構成では、第一サイプ部４１が凸部４１３および凹部４１４を有し、一方で、第三サイプ部４３のサイプ深さＤ２が第一サイプ部４１のサイプ深さＤ１よりも浅底となる。これにより、ブロック３の左右の縁部３１、３１の剛性バランスが確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂが、第二サイプ部４２側にてブロック３内に終端するセミクローズド構造を有する（図１５参照）。かかる構成では、第一サイプ部４１が凸部４１３および凹部４１４を有し、一方で、第二サイプ部４２側がブロック３内に終端する。これにより、ブロック３の左右の縁部３１、３１の剛性バランスが確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、ブロック３が、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂから成る複数のサイプを有するときに、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂが、隣り合う４つのサイプに少なくとも１つずつ含まれる（図３参照）。これにより、隣り合う第一サイプ４Ａの連続配置数および隣り合う第二サイプ４Ｂの連続配置数が適正化されるので、ブロック３の縁部３１の剛性の偏りが適正化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、１つのブロック３における第一サイプ４Ａの本数ＮＡと第二サイプ４Ｂの本数ＮＢとが、０．２５≦ＮＡ／ＮＢ≦０．７５の関係を有する。これにより、ブロック３の左右の縁部３１、３１における第一サイプ部４１の配置数がバランスして、ブロック３の左右の剛性差が適正化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、ブロック３が、タイヤ幅方向に延在すると共に少なくとも一方の端部にて周方向主溝２１に開口する複数のサイプを有するときに、サイプの総本数の５０［％］以上のサイプが、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂから構成される。これにより、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂによる上記の作用（氷上路における水膜除去作用）が適正に確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１が、サイプ深さ方向に配列された複数組の凸部４１３および凹部４１４を有する（図４〜図６参照）。かかる構成では、凸部４１３および凹部４１４が、サイプ深さ方向に多段構造で配置されることにより、第一サイプ部４１におけるブロック３の剛性が適正に確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、ブロック３の踏面側にある凸部４１３の高さＨ１と、第一サイプ部４１の底側にある凸部４１３の高さＨ２とが、Ｈ１＞Ｈ２の関係を有する（図１０参照）。かかる構成では、ブロック３の踏面側にて凸部４１３および凹部４１４の噛み合い作用が大きく得られる。これにより、倒れ込み易い踏面側におけるブロック剛性を効果的に補強できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１が、複数組の凸部４１３および凹部４１４を有するときに、第一サイプ部４１の一方のサイプ壁面４１１が、凸部４１３および凹部４１４を少なくとも一つずつ有する（図６参照）。かかる構成では、接地外力がタイヤ周方向のいずれの側に作用した場合にも、凸部４１３および凹部４１４の噛み合いによるブロック３の倒れ込み抑制作用が効果的に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１が、複数組の凸部４１３および凹部４１４を有するときに、第一サイプ部４１の一方のサイプ壁面４１１が、凸部４１３のみを有すると共に、他方のサイプ壁面４１２が凹部４１４のみを有する（図９参照）。かかる構成では、所定方向への接地外力に対するブロック３の倒れ込み抑制作用を効果的に高め得る利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、凸部の高さＨ（Ｈ１、Ｈ２）が、０．５［ｍｍ］以上３．０［ｍｍ］以下の範囲内にある（図６および図１０参照）。これにより、凸部４１３と凹部４１４との噛合力が適正に確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、凸部４１３の径Ｒが、１［ｍｍ］≦Ｒ≦４［ｍｍ］の範囲内にある（図４参照）。これにより、凸部４１３と凹部４１４との噛合力が適正に確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１が、複数組の凸部４１３および凹部４１４を有するときに、ブロック３の踏面から凸部４１３の重心点までの距離の平均値Ｄｄと、第一サイプ部４１のサイプ深さＤ１とが、０．５≦Ｄｄ／Ｄ１の関係を有する（図４および図５参照）。これにより、ブロック３の踏面に対する凸部４１３の距離Ｄｄが適正化されるので、摩耗中期におけるブロック３の縁部３１の剛性が適正に確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１のタイヤ幅方向の長さＬが、１［ｍｍ］≦Ｌ≦５［ｍｍ］の範囲内にある（図３参照）。これにより、第一サイプ部４１の排水性能が適正に発揮される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂの配置間隔Ｐ（図３参照）と、ブロック３の高さＨｂ（図示省略）とが、０．３≦Ｐ／Ｈｂ≦１．０の関係を有する。これにより、ブロック３の剛性が確保され、また、第一サイプ４Ａおよび第二サイプ４Ｂによる水膜除去作用が適正に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１のサイプ面積Ｓａと、この第一サイプ部４１における凸部４１３および凹部４１４の配置面積の総和Ｓｐとが、０．２≦Ｓｐ／Ｓａ≦０．７の関係を有する（図４および図５参照）。これにより、凸部４１３および凹部４１４の機能を確保しつつ、サイプ成形金型の端部形状の加工を容易化できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第一サイプ部４１が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有する一対のサイプ壁面４１１、４１２と、これらのサイプ壁面４１１、４１２に配置された凸部４１３および凹部４１４とを備える（図４〜図６参照）。これにより、第一サイプ部４１の排水性能が適正に発揮される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第二サイプ部４２が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にてサイプ幅方向に屈曲した形状を有すると共に相互に対向して噛み合う一対の第二サイプ壁面４１２、４２２を有する（図５および図７参照）。これにより、第二サイプ部４２の噛合力が増加して、ブロック３の剛性が補強される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１は、スタッドレスタイヤに適用される。

［性能試験］
図１８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図１９は、従来例の空気入りタイヤを示す説明図である。図２０は、比較例１の空気入りタイヤを示す説明図である。

この性能試験では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）雪上操縦安定性能および（２）氷上制動性能に関する評価が行われた（図１８参照）。性能試験では、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤがリムサイズ１５×６ＪＪのリムに組み付けられ、この空気入りタイヤに２１０［ｋＰａ］の内圧およびＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力が付与される。

（１）雪上操縦安定性能にかかる評価では、空気入りタイヤを装着した試験車両が所定の氷雪路を走行し、テストドライバーがレーンチェンジ性能やコーナリング性能などに関して官能評価を行う。この評価は、従来例を基準（１００）とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。

（２）氷上制動性能に関する性能試験では、空気入りタイヤを装着した試験車両が凍結路を走行し、走行速度４０［ｋｍ／ｈ］からの制動距離が測定されて評価が行われる。この評価は従来例を基準（１００）とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。

実施例１の空気入りタイヤ１は、図１〜図７に記載した構成を有する。実施例２〜１２の空気入りタイヤ１は、実施例１の空気入りタイヤの変形例である。また、実施例１〜１２の空気入りタイヤ１では、ブロック３の高さＨｂがＨｂ＝８．９［ｍｍ］であり、第一サイプ部４１のサイプ深さがＤ１＝７．０［ｍｍ］で一定である。また、凸部４１３の半径ＲがＲ＝１．０［ｍｍ］であり、その配置面積の比Ｓｐ／ＳａがＳｐ／Ｓａ＝０．３である。

従来例の空気入りタイヤは、図１〜図３の構成において、すべてのサイプが図１９に記載したサイプ構造を有する。また、従来例の空気入りタイヤは、第一サイプ部４１の凸部４１３および凹部４１４が省略され、また、第一サイプ部４１が第三サイプ部４３のように底上げされている。また、左右の平面サイプ部の深さ（図４のＤ２に対応する深さ）が、２［ｍｍ］である。

比較例１の空気入りタイヤは、図１〜図３の構成において、すべてのサイプが図２０に記載したサイプ構造を有する。また、左右の平面サイプ部の深さ（図４のＤ１に対応する深さ）が、７．０［ｍｍ］である。

また、比較例２の空気入りタイヤは、図１〜図７の構成において、第一サイプ部４１の凸部４１３および凹部４１４が省略されている。

試験結果に示すように、実施例１〜１２の空気入りタイヤ１では、タイヤの雪上操縦安定性能および氷上制動性能が向上することが分かる。

１ 空気入りタイヤ、２１ 周方向主溝、２２ ラグ溝、３ ブロック、３１ 縁部、４Ａ 第一サイプ、４Ｂ 第二サイプ、４１ 第一サイプ部、４１１、４１２ 第一サイプ壁面、４１３ 凸部、４１４ 凹部、４２ 第二サイプ部、４２１、４２２ 第二サイプ壁面、４３ 第三サイプ部、４３１、４３２ 第三サイプ壁面、１１ ビードコア、１２ ビードフィラー、１３ カーカス層、１４ ベルト層、１４１、１４２ 交差ベルト、１５ トレッドゴム、１６ サイドウォールゴム、１７ ビードゴム

Claims (19)

1. タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝と、複数の前記周方向主溝および複数の前記ラグ溝に区画されて成るブロックとを備える空気入りタイヤであって、
   前記ブロックが、タイヤ幅方向にそれぞれ延在すると共にタイヤ周方向に所定間隔で配置される第一サイプおよび第二サイプを備え、
   前記第一サイプおよび前記第二サイプが、前記ブロックの平面視にて直線形状を有する第一サイプ部と、前記ブロックの平面視にてジグザグ形状を有すると共に前記第一サイプ部に接続する第二サイプ部とをそれぞれ備え、
   前記第一サイプ部が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有すると共に相互に対向する一対のサイプ壁面と、一方の前記サイプ壁面に配置される凸部と、他方の前記サイプ壁面に配置されて前記凸部と噛み合う凹部とを備え、且つ、
   前記第一サイプの前記第一サイプ部が、前記ブロックを区画する左右の周方向主溝のうちの一方の前記周方向主溝に開口すると共に、前記第二サイプの前記第一サイプ部が他方の前記周方向主溝に開口することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第一サイプおよび前記第二サイプが、前記ブロックの平面視にて直線形状を有すると共に前記第二サイプ部に接続する第三サイプ部をそれぞれ備え、
   前記第一サイプ部が、前記ブロックを区画する左右の周方向主溝のうちの一方の前記周方向主溝に開口すると共に、前記第三サイプ部が他方の前記周方向主溝に開口し、且つ、
   前記第一サイプ部のサイプ深さＤ１と、前記第三サイプ部のサイプ深さＤ２とが、Ｄ２／Ｄ１≦０．５の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第一サイプおよび前記第二サイプが、前記第二サイプ部側にて前記ブロック内に終端するセミクローズド構造を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ブロックが、前記第一サイプおよび前記第二サイプから成る複数のサイプを有するときに、前記第一サイプおよび前記第二サイプが、隣り合う４つのサイプに少なくとも１つずつ含まれる請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. １つの前記ブロックにおける前記第一サイプの本数ＮＡと前記第二サイプの本数ＮＢとが、０．２５≦ＮＡ／ＮＢ≦０．７５の関係を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ブロックが、タイヤ幅方向に延在すると共に少なくとも一方の端部にて前記周方向主溝に開口する複数のサイプを有するときに、前記サイプの総本数の５０［％］以上のサイプが、前記第一サイプおよび前記第二サイプから構成される請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第一サイプ部が、サイプ深さ方向に配列された複数組の前記凸部および前記凹部を有する請求項１〜６のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ブロックの踏面側にある前記凸部の高さＨ１と、前記第一サイプ部の底側にある前記凸部の高さＨ２とが、Ｈ１＞Ｈ２の関係を有する請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記第一サイプ部が、複数組の前記凸部および前記凹部を有するときに、前記第一サイプ部の一方のサイプ壁面が、前記凸部および前記凹部を少なくとも一つずつ有する請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記第一サイプ部が、複数組の前記凸部および前記凹部を有するときに、前記第一サイプ部の一方のサイプ壁面が、前記凸部のみを有すると共に、他方のサイプ壁面が前記凹部のみを有する請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記凸部の高さが、０．５［ｍｍ］以上３．０［ｍｍ］以下の範囲内にある請求項１〜１０のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記凸部の径Ｒが、１［ｍｍ］≦Ｒ≦４［ｍｍ］の範囲内にある請求項１〜１１のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
13. 前記第一サイプ部が、複数組の前記凸部および前記凹部を有するときに、前記ブロックの踏面から前記凸部の重心点までの距離の平均値Ｄｄと、前記第一サイプ部のサイプ深さＤ１とが、０．５≦Ｄｄ／Ｄ１の関係を有する請求項１〜１２のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
14. 前記第一サイプ部のタイヤ幅方向の長さＬが、１［ｍｍ］≦Ｌ≦５［ｍｍ］の範囲内にある請求項１〜１３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
15. 前記第一サイプおよび前記第二サイプの配置間隔Ｐと、前記ブロックの高さＨｂとが、０．３≦Ｐ／Ｈｂ≦１．０の関係を有する請求項１〜１４にのいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
16. 前記第一サイプ部のサイプ面積Ｓａと、前記第一サイプ部における前記凸部の配置面積の総和Ｓｐとが、０．２≦Ｓｐ／Ｓａ≦０．７の関係を有する請求項１〜１５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
17. 前記第一サイプ部が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて直線形状を有する一対のサイプ壁面と、前記一対のサイプ壁面に配置された前記凸部および前記凹部とを備える請求項１〜１６のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
18. 前記第二サイプ部が、サイプ長さ方向に垂直な断面視にてサイプ幅方向に屈曲した形状を有すると共に相互に対向して噛み合う一対のサイプ壁面を有する請求項１〜１７のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
19. スタッドレスタイヤに適用される請求項１〜１８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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